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柠檬酸

本信息

柠檬酸(Citric Acid)是一种重要的有机酸,又名枸橼酸,无色晶体,常含一分子结晶水,无臭,有很强的酸味,易溶于水。其钙盐在冷水中比热水中易溶解,此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。在工业,食品业,化妆业等具有极多的用途。

柠檬酸又称枸缘酸,化学名称2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸。根据其含水量的不同,分为一水柠檬酸和无水柠檬酸。柠檬酸的用途非常广泛,用于食品工业占生产量的75%以上,可做为食品的酸味剂,抗氧化剂,pH调节剂,用于清凉饮料、果酱、水果和糕点等食品中。用于医药工业占10%左右,主要用作抗凝血剂、解酸药、矫味剂、化妆品等。用于化学工业等占15%左右,用作缓冲剂、络合剂、金属清洗剂、媒染剂、胶凝剂、调色剂等。在电子、纺织、石油、皮革、建筑、摄影、塑料、铸造和陶瓷等工业领域中都有十分广阔。

理化性质

在室温下,柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末,无臭、味极酸,在潮湿的空气中微有潮解性。它可以以无水合物或者一水合物的形式存在:柠檬酸从热水中结晶时,生成无水合物;在冷水中结晶则生成一水合物。加热到78 ℃时一水合物会分解得到无水合物。在15摄氏度时,柠檬酸也可在无水乙醇中溶解。柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同,有无水柠檬酸C6H8O7也有含结晶水的柠檬酸2C6H8O7.H2O、C6H8O7.H2O或C6H8O7.2H2O

从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物,并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质。加热至175 ℃时,它会分解产生二氧化碳和水,剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸,有3个H+可以电离; 加热可以分解成多种产物,与酸、碱、甘油等发生反应。

指标

指标项目
指标要求
外观
白色结晶粉末
气味
无味
PH 值
——
含水量
0.5-9.0%
硫酸灰分
≤0.05%
草酸盐
≤0.01%
氯化物
≤0.005%
≤5.0ppm
≤1.0ppm
≤.05ppm

主要用途

1.用于食品工业

因为柠檬酸有温和爽快的酸味,普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。在所有有机酸的市场中,柠檬酸市场占有率 70%以上,到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。一分子结晶水柠檬酸主要用作清凉饮料、果汁、果酱、水果糖和罐头等的酸性调味剂,也可用作食用油的抗氧化剂。同时改善食品的感官性状,增强食欲和促进体内钙、磷物质的消化吸收。无水柠檬酸大量用于固体饮料。柠檬酸的盐类如柠檬酸钙和柠檬酸铁是某些食品中需要添加钙离子和铁离子的强化剂。柠檬酸的酯类如柠檬酸三乙酯可作无毒增塑剂,制造食品包装用塑料薄膜,是饮料和食品行业的酸味剂,防腐剂。

2.用于化工和纺织业

柠檬酸在化学技术上可作化学分析用试剂,用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂;用作络合剂,掩蔽剂;用以配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂,可改善洗涤产品的性能,可以迅速沉淀金属离子,防止污染物重新附着在织物上,保持洗涤必要的碱性;使污垢和灰分散和悬浮;提高表面活性剂的性能,是一种优良的鳌合剂;可用作测试建筑陶瓷瓷砖的耐酸性的试剂。

服装的甲醛污染已是很敏感的问题,柠檬酸和改性柠檬酸可制成一种无甲醛防皱整理剂,用于纯棉织物的防皱整理。不仅防皱效果好,而且成本低。

3.用于环保

柠檬酸-柠檬酸钠 缓冲液用于烟气脱硫。中国煤炭资源丰富,是构成能源的主要部分,然而一直缺乏有效的烟气脱硫工艺,导致大气SO2污染严重。目前,中国SO2年排放量已近4000万吨,研究有效的脱硫工艺,实为当务之急。柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液由于其蒸气压低、无毒、化学性质稳定、对SO2吸收率高等原因,是极具开发价值的脱硫吸收剂。

4.用于禽畜生产

在仔猪饲料中添加柠檬酸,可以提早断奶,提高饲料利用率5%~10%,增加母猪产仔量。在生长育肥猪日粮中添加1%~2%柠檬酸,可提高日增重,降低料肉比,提高蛋白质消化率,降低背脂厚度,改善肉质和胴体特性。柠檬酸稀土是一种新型高效饲料添加剂适用于猪、鸡、鱼、虾、牛、羊、兔、蚕等各种动物,具有促进动物生长,改善产品品质,提高抗病能力及成活率,提高饲料转化率,缩短饲喂周期等特点。

5.用于化妆品

柠檬酸属于果酸的一种,主要作用是加快 角质更新,常用于乳液、乳霜、洗发精、 美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。角质的更新有助于皮肤的中黑色素的剥落,毛孔的收细,黑头的溶解等。 

6.用于杀菌

柠檬酸与80℃温度联合作用具有良好杀灭细菌芽孢的作用,并可有效杀灭血液透析机管路中污染的细菌芽孢。对食品卫生很有好处,再加上柠檬的清香气味,人们历来喜欢用其制作凉菜,不仅美味爽口,也能增进食欲。

7.用于医药

在原激活物的形成及以后的凝血过程中,必须有钙离于参加。枸橼酸根离子与钙离子能形成一种难于解离的可溶性络合物,因而降低了血中钙离子浓度,使血液凝固受阻。该品在输血或化验室血样抗凝时,用作体外抗凝药。

柠檬酸另一个主要用途是深加工,这是一个丰富的产业链。

8.药用价值

⑴柠檬酸具有防止和消除皮肤色素沉着的作用。中国中医认为,柠檬性温、味苦、无毒,具有止渴生津、祛暑安胎、疏滞、健胃、止痛等功能利尿,调剂血管通透性,适合浮肿虚胖的mm。吸烟者要多吃柠檬,因为他们需要的维生素C是不吸烟者的2倍。柠檬热量低,且具有很强的收缩性,因此有利于减少脂肪,是减肥良药。柠檬能防止心血管动脉硬化并减少血液粘稠度。热柠檬汁加蜂蜜对治疗支气管炎和鼻咽炎十分有效。甘地润肺、酸地消渴、开胃解酒毒、美白、润肤、降低胆固醇。冲泡剩余,可涂在面部治疗面斑,粉剌。

⑵袪痰:更鲜为人知的,是柠檬也能袪痰,且袪痰功效比橙和柑还要强。将柠檬汁加暖水和盐,饮之可将喉咙积聚的浓痰顺利咳出,十分灵验。感冒初起时,不妨用柠檬加蜜糖冲水饮,可以纾缓喉痛、减少喉咙干涸不适。

9.高等生物体内转化

柠檬酸是生理学中将脂肪、蛋白质和糖转化为二氧化碳的过程中的重要化合物。这些化学反应是几乎所有代谢的核心反应,并且为高等生物提供能量。这一系列反应称作“柠檬酸循环”、“三羧酸循环”或“克氏循环”。[7] 

10.保养身体

每天早上在还没有进任何食物前喝一杯柠檬水,可以加强肠胃蠕动、治疗便秘、排出体内毒素、达到美容的功效,也可以去除口腔异味,消除口臭。每早一杯热柠水,还可以使眼睛更有神、皮肤更红润。如果在水中多加一些柠檬汁,还会起到清除体内垃圾的作用。

注意事项

食用危险

柠檬酸为食用酸类,可增强体内正常代谢,适当的剂量对人体无害。在某些食品中加入柠檬酸后口感好,并可促进食欲,在中国允许果酱、饮料、罐头和糖果中使用柠檬酸。虽然柠檬酸对人体无直接危害,但它可以促进体内钙的排泄和沉积,如长期食用含柠檬酸的食品,有可能导致低钙血症,并且会增加患十二指肠癌的几率。儿童表现有神经系统不稳定、易兴奋、植物神经紊乱;大人则为手足抽搐、肌肉痉挛,感觉异常,瘙痒及消化道症状等。

基于柠檬酸对钙的代谢可产生的影响,经常食用罐头、饮料、果酱、酸味糖果的人们,特别是孩子,要注意补钙,多喝生奶、鱼头、鱼骨汤、吃些小虾皮等,以免导致血钙不足而影响健康,胃溃疡、胃酸过多、龋齿和糖尿病患者不宜经常食用柠檬酸。柠檬酸不能加在纯奶里, 否则会引起纯奶凝固。乳制品行业常把柠檬酸配成10%左右的溶液加入低浓度的牛奶溶液中,加入时应快速的搅拌。

工业危险

健康危害:柠檬酸浓溶液对黏膜有刺激作用。在工业使用中,接触者可能引起湿疹;

燃爆危险:柠檬酸可燃。粉体与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。

贮藏条件

柠檬酸一水化合物在干燥空气中或加热至约40度时,失去结晶水,在湿空气中有轻微潮解,稀的柠檬酸水溶液可在静置时发酵。所以固体一水化合物或无水物,应贮藏于气密容器内,置阴凉干燥处保存。

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